Công nghệ sản xuất maltodextrin từ khoai lang

WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM H Khoa Kỹ thuật Hố học TỈ N H BÌ N H Đ ỊN Bộ môn: Công nghệ Thực phẩm Q U Y N H Ơ N Báo cáo môn Công nghệ chế biến thực phẩm Đ ẠO TP Đề tài: Ư N G CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT B TR ẦN H MALTODEXTRIN TỪ KHOAI LANG SVTH: Trần Ngọc Huy_61101387 Hoàng Thị Yến Phương_61102647 Hồ Thị Đỗ Quyên_61102808 Nguyễn Ngọc Huệ Tiên_61103569 Nguyễn Thị Kim Tiến_61103601 D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A 10 00 CBGD: PGS.TS LÊ VĂN VIỆT MẪN Năm học: 2013 – 2014 Nhoùm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON ỊN H Mở đầu Đ Maltodextrin, polysaccharide gồm gốc D – glucose liên kết với BÌ N H liên kết – glycoside, công thức phân tử (C6H10O5)n.2H2O, sản phẩm từ thuỷ phân tinh H bột không hoàn toàn với số DE nằm khoảng từ – 20 TỈ N Maltodextrin tan hoàn toàn nước, chuyển hoá thể tương tự tinh bột, N maltodextrin thích hợp cho bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường Ngoài maltodextrin chất H Ơ có chí khơng có vị ngọt, khơng có mùi tinh bột khơng ảnh hưởng đến mùi vị Y N chất khác (Morris, 1984) .Q U Vì đặc điểm đặc biệt bật trên, nên maltodextrin nghiên cứu TP ứng dụng nhiều ngành công nghệ thực phẩm ẠO Bằng việc so sánh hai qui trình cơng nghệ sản xuất Maltodextrin, để chọn qui trình Đ thích hợp, đảm bảo chất lượng sản phẩm tối ưu kinh tế (chi phí sản xuất, giá thành D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ó A 10 00 B TR ẦN H Ư N G sản phẩm…) i Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON ỊN H MỤC LỤC H Đ I NGUYÊN LIỆU BÌ N Khoai lang TỈ N H 1.1 Carbohydrate Ơ N 1.2 Tinh bột N H 1.3 Đường Q U Y 1.4 Chất xơ TP 1.5 Protein ẠO 1.6 Vitamin N G Đ 1.7 Khoáng H Ư Enzyme ẦN Các nguyên liệu phụ 10 B TR 3.1 Nước 10 10 00 3.2 CaCl2, NaOH, HCl, than hoạt tính 11 Ó A II QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ 13 -L Í- H Qui trình cơng nghệ 13 1.1 Sơ đồ 13 TO ÁN 1.2 Thuyết minh qui trình 15 D IỄ N Đ ÀN Qui trình cơng nghệ 31 2.1 Sơ đồ khối 31 2.2 Mơ tả qui trình 32 So sánh hai qui trình cơng nghệ 38 ii Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON III SẢN PHẨM 39 D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ó A 10 00 B TR ẦN H Ư N G Đ ẠO TP Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN Các tiêu chất lượng sản phẩm 40 H Tính chất vật lý Maltodextrin 39 iii Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A 10 00 B TR ẦN H Ư N G Đ ẠO TP Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN Hình 1.Cấu tạo tinh bột Hình 2.Cấu trúc phân tử Amylose Hình 3.Cấu trúc Amylopectin Hình 4.Phản ứng thủy phân tinh bột Hình Thiết bị loại bỏ tạp chất 15 Hình 6.Thiết bị rửa 16 Hình 7.Thiết bị cắt 17 Hình 8.Thiết bị nghiền 18 Hình 9.Thiết bị hồ hóa Jet-cooker 21 Hình 10.Thùng dịch hóa 22 Hình 11.Sơ đồ hồ hóa-dịch hóa 23 Hình 12.Thiết bị tẩy màu than hoạt tính 25 Hình 13.Mơ hình lọc khung 27 Hình 14.Hình ảnh thực tế thiết bị lọc khung 27 Hình 15.Sơ đồ thiết bị đặc ống tuần hồn 28 Hình 16.Sơ đồ thiết bị sấy 30 Hình 17.Cơ chế trao đổi ion 35 Hình 18.Thiết bị trao đổi ion 35 Hình 19 Mơ hình đặc membrane 37 Hình 20 Hệ thống thẩm thấu thực tế công nghiệp 37 H Danh mục hình iv Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ó A 10 00 B TR ẦN H Ư N G Đ ẠO TP Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN Bảng 1.Thành phần hóa học khoai lang Bảng 2.Thành phần Glucid khoai lang Bảng 3.Thành phần acid amin không thay khoai lang Bảng 4.Thành phần vitamin khoai lang Bảng 5.Thành phần khoáng khoai lang Bảng 6.Chỉ tiêu chất lượng chế phẩm enzyme Termamyl Bảng 7.Sự thay đổi DE theo nồng độ enzyme sử dụng Bảng 8.Chỉ tiêu chất lượng nước 10 Bảng 9.Chỉ tiêu chất lượng NaOH 11 Bảng 10.Chỉ tiêu chất lượng CaCl2 12 Bảng 11.Chỉ tiêu chất lượng HCl 12 Bảng 12.Chỉ tiêu chất lượng than hoạt tính 13 Bảng 13 Chỉ tiêu chất lượng bột trợ lọc Diatomit 13 Bảng 14.Độ ổn định Termamyl 33 Bảng 15.So sánh hai quy trình công nghệ 38 Bảng 16.So sánh chung hai quy trình 39 Bảng 17.Tính chất vật lí Matodextrin 39 H Danh mục bảng v Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang H NGUN LIỆU Khoai lang ỊN I GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn H Đ Thành phần hóa học khoai lang BÌ N Bảng 1.Thành phần hóa học khoai lang Protein 0,8 Lipid 0,2 Carbohydrate 28,5 Cellulose 1,3 Tro 1,2 TỈ N 68,0 ẠO TP Q U Y N H Ơ N Nước H Hàm lượng (%) Thành phần G Đ 1.1 Carbohydrate Ư N Carbohydrat thành phần chủ yếu chất khôvà chiếm 24-27% trọng lượng tươi.Thành H phần glucid chủ yếu đường tinh bột, ngồi có chất khác pectin, TR ẦN cellulose, hemicellulose, chiếm số lượng 1.2 Tinh bột 00 B Trung bình chiếm khoảng 60-70% carbohydrate 10 Tinh bột gồm hai polysaccharide khác nhau: amylose amylopectin amylose Ĩ A chiếm khoảng 17-20% Do đó, tinh bột khoai lang dễ hồ tan nước (ấm, nóng) H loại tinh bột giàu amylose khác, có cấu tạo cồng kềnh nên tinh bột khoai lang khơng có xu D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- hướng kết tinh trở lại có khả giữ nước lớn Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn TỈ N H BÌ N H Đ ỊN H CNCB Maltodextrin từ khoai lang N Hình 1.Cấu tạo tinh bột H Ơ Amylose: Cấu trúc phân tử có dạng mạch thẳng, chuỗi dài từ 500-2000 đơn vị glucose, Y N liên kết liên kết glucoside Phân tử amylose gồm nhiều chuỗi xếp song song Q U với nhau, chuỗi cuộn lại thành hình xoắn ốc.Trong cấu tạo phân tử amylose có TR ẦN H Ư N G Đ ẠO TP đầu khử đầu không khử 00 B Hình 2.Cấu trúc phân tử Amylose 10 Amylopectin: Cấu trúc phân tử có dạng mạch nhánh gồm 600-6000 phân tử glucose liên Ĩ A kết với loại liên kết -1,4 glucoside -1,6 glucoside Phân tử amylopectin -L Í- H có đầu khử nhất.Mối liên kết nhánh làm cho phân tử cồng kềnh hơn, chiều dài chuỗimạch nhánh khoảng 25 – 30 đơn vị glucose Phân tử amylopectin chứa tới D IỄ N Đ ÀN TO ÁN 100000 đơn vị glucose Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn TP Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN H CNCB Maltodextrin từ khoai lang ẠO Hình 3.Cấu trúc Amylopectin Đ Tính chất tinh bột ảnh hưởng đến qui trình sản xuất maltodextrin G Tính chất hố học: Ư N Phản ứng thủy phân: trình thủy phân liên kết đơn vị glucose acid ẦN H enzyme Acid enzyme giống thủy phân phân tử tinh bột TR cách thủy phân liên kết 𝛼- D - 1,4 glucoside Đặc trưng phản ứng độ nhớt dung Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ó A 10 00 B dịch giảm nhanh chóng sinh đường D IỄ N Hình 4.Phản ứng thủy phân tinh bột Phản ứng tạo phức: Khi tương tác với iode, amylase cho phức màu xanh, amylopectintạo phức với iode cho màu tím đặc trưng Vì vậy, iode coi thuốc thử đặc Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn trưng để xác định hàm lượng amylose tinh bột phương pháp trắc quang Để phản ỊN amylose bao quanh phân tử iode Các dextrin có gốc glucose khơng cho phản ứng với H ứng phân tử amylase phải có dạng xoắn ốc để hình thành đường xoắn ốc đơn H Đ iode khơng tạo vòng xoắn ốc hồn chỉnh BÌ N Ngồi khả tạo phức với iode, amylose có khả tạo phức với nhiều chất hữu H có cực không cực như: rượu no, rượu thơm, phenol, ceton phân tử TỈ N lượng thấp Ơ N Tính hấp thụ tinh bột: Hạt tinh bột có cấu tạo lỗ xốp nên tương tác với chất N H bị hấp thụ bề mặt ngồi tinh bột tham dự Vì trình bảo quản, Y sấy chế biến cần phải quan tâm tính chất Các ion liên kết với tinh bột thường Q U ảnh hưởng đến khả hấp thụ tinh bột Khả hấp thụ loại tinh bột phụ TP thuộc cấu trúc bên hạt khả trương nở chúng ẠO Khả hấp thụ nước khả hòa tan tinh bột: Xác định khả hấp thụ Đ nước khả hòa tan tinh bột cho phép điều chỉnh tỉ lệ dung dịch tinh bột N G nhiệt độ cần thiết q trình cơng nghiệp, có ý nghĩa trình bảo quản, sấy H Ư chế biến thủy nhiệt Rất nhiều tính chất chức tinh bột phụ thuộc vào tương tác ẦN tinh bột nước (tính chất thủy nhiệt, hồ hóa, tạo gel, tạo màng) TR Tính chất vật lí 00 B Độ tan tinh bột: Amylose tách từ tinh bột có độ tan cao song khơng bền 10 nên nhanh chóng bị thối hóa trở nên khơng hòa tan nước Amylopectin khó tan Ó A nước nhiệt độ thường mà tan nước nóng Tinh bột bị kết tủa cồn,vì cồn H tác nhân tốt để tăng hiệu thu hồi tinh bột -L Í- Sự trương nở: Khi ngâm tinh bột vào nước thể tích hạt tăng hấp thụ nước, làm ÁN cho hạt tinh bột trương phồng lên Hiện tượng gọi tượng trương nở hạt tinh bột Tính chất hồ hóa tinh bột: Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu ÀN TO Độ tăng kích thước ngâm vào nước tinh bột 28,4% D IỄ N Đ thành dung dịch keo gọi nhiệt độ hồ hóa Phần lớn tinh bột bị hồ hóa nấu trạng thái trương nở sử dụng nhiều trạng thái tự nhiên Các biến đổi hóa lí hồ hóa sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ suốt độ nhớt, phân tử mạch thẳng nhỏ hòa tan sau tự liên hợp với để tạo thành gel Nhiệt độ hồ hóa khơng phải Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Maãn Đến thời gian định khung lọc có đầy bã, làm tăng trở lực tốc độ lọc H thay đổi nhanh, tiếp tục lọc làm tăng thời gian lọc Do cần phải tháo máy ép lọc Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN để thu hổi bã lọc -L Í- H Ĩ A 10 00 B TR ẦN H Ư N G Đ ẠO TP Hình 13.Mơ hình lọc khung bảng Hình 14.Hình ảnh thực tế thiết bị lọc khung bảng ÁN Máy lọc khung bảng có bề mặt lọc từ 20 - 400 m2, hiệu suất máy từ 200 - D IỄ N Đ ÀN TO 400L/m2.h Thông số công nghệ: Áp suất lọc: – bar Nhiệt độ: 60 - 650C Kích thước lưới lọc: 0,01 – 0,05 mm Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 27 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn 1.2.11 Cơ đặc ỊN Chuẩn bị: cho q trình sấy giúp trình sấy diễn dễ dàng tiết kiệm chi phí H Mục đích cơng nghệ H Đ lượng tồn quy trình sản xuất BÌ N Khai thác: làm bay nước, tăng nồng độ chất khô dung dịch H Các biến đổi nguyên liệu TỈ N Vật lý: Nhiệt độ dung dịch tăng, nồng độ chất khô tăng, độ nhớt tăng, tỉ trọng tăng, nhiệt Ơ N độ dung dịch tăng theo thời gian đặc N H Hố lý: Có chuyển pha nước Y Hố học: acid amin peptide chưa loại bỏ hồn tồn q trình tinh Q U trước chúng với đường khử tham gia phản ứng Maillard làm cho dịch TP thành phẩm sẫm màu không đáng kể D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A 10 00 B TR ẦN H Ư N G Đ ẠO Thiết bị thơng số cơng nghệ Hình 15.Sơ đồ thiết bị đặc ống tuần hồn Ngun lý hoạt động Thiết bị đặc ống tuần hồn, phía gắn với thiết bị tạo chân không nhằm giảm nhiệt độ sôi dung dịch giúp cho dịch maltodextrin không bị sẫm màu Nguyên lý làm việc nồi cô đặc: phần thiết bị buồng gồm có ống truyền nhiệt Dung dịch hệ thống phân vào ống theo chế chảy màng ống, Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 28 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn đốt khoảng khơng gian phía ngồi ống Khi làm việc, dung dịch ống trao H đổi nhiệt với phía ngồi ống, nước dung dịch bốc dẫn ngồi Dịch ỊN đặc rớt xuống bơm tuần hoàn lại đạt độ Bx theo yêu cầu H Đ Kết thiết bị có chuyển động tuần hoàn tự nhiên từ xuống ống tuần BÌ N hồn Sản phẩm xả phía cửa đáy H Thơng số thiết bị: TỈ N  Nồng độ chất khô sau cô đặc: 45-50 0Bx Ơ N  Nhiệt độ cô đặc: 700C N H  Áp suất đốt: 1,25 atm Q U Y  Độ chân không buồng bốc: 0,3 – 0,4 at 1.2.12 Sấy phun TP Mục đích cơng nghệ G Đ có đơn vị khối lượng sản phẩm tăng lên ẠO Khai thác: trình sấy tách bớt nước khỏi nguyên liệu, hàm lượng chất khơ Ư N Bảo quản: q trình sấy làm giảm giá trị hoạt độ nước nguyên liệu nên ức chế hệ vi H sinh vật giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Trong trình sấy, nhiệt độ nguyên ẦN liệu cao làm số vi sinh vật nguyên liệu bị vơ hoạt TR Hồn thiện: sản phẩm thu dạng bột dễ hoà tan 00 B Các biến đổi nguyên liệu 10 Vật lý: xuất gradient nhiệt độ nguyên liệu, tỷ trọng sản phẩm giảm, độ ẩm Ĩ A ngun liệu giảm -L Í- H Hố lý: có chuyển pha nước từ lỏng thành Thiết bị thông số công nghệ ÁN Hệ thống thiết bị sấy phun dùng đầu phun khí động: gồm phận chính: caloriphe D IỄ N Đ ÀN TO gia nhiệt tác nhân sấy, cấu phun sương, buồng sấy hệ thống thu hồi sản phẩm Nguyên tắc sấy gồm giai đoạn: Giai đoạn 1: chuyển dịch maltodextrin thành dạng sương mù nhờ cấu phun sương khí động Kích thước hạt sương 10-200 μm Giai đoạn 2: hòa trộn sương mù với dòng tác nhân sấy buồng sấy Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 29 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Giai đoạn 3: Tách sản phẩm khỏi dòng tác nhân sấy cách sử dụng hệ thống Đ ẠO TP Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN H cyclone thu hồi sản phẩm theo chế lắng xoáy tâm N G Hình 16.Sơ đồ thiết bị sấy Ư Thông số công nghệ Nhiệt độ tác nhân sấy vào: 350oC  Áp suất bơm cao áp: 15 - 20 bar  Độ ẩm sản phẩm: không 5-6%  Thời gian sấy: 5-7s Ĩ A 1.2.13 Bao gói 10 00 B TR ẦN H  H Mục đích cơng nghệ -L Í- Bảo quản: tránh tiếp xúc với mơi trường khơng khí Đối với maltodextrin dạng bột, độ ẩm 5-6% dễ hút ẩm trở lại, giảm tiêu hố lý cảm quan Do cần bao gói sau sấy Biến đổi ngun liệu: khơng có biến đổi đáng kể Vật liệu cấu tạo: túi nhựa polyetilen dày từ 50 – 60 m Thiết bị thơng số cơng nghệ: - Bao gói hút chân không D IỄ N Đ ÀN TO ÁN Hồn thiện: tạo thuận tiện cho người tiêu dùng Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 30 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang Qui trình cơng nghệ 2.1 Sơ đồ khối Khoai lang Tạp chất H H2O BÌ N Làm sơ H Đ ỊN H GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn TỈ N Rửa Ơ N Nước thải Nước Y N H Cắt lát TP Chất chỉnh pH ẠO Phối trộn Q U Nghiền Đ Enzyme Termamyl 120L CaCl2 H Ư N G Thủy phân HCl Lọc Trao đổi ion Tạp chất Cô đặc membrane Nước Sấy phun ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A 10 00 B TR ẦN Vô hoạt enzyme D IỄ N Đ Maltodextrin Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 31 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn 2.2 Mơ tả qui trình H 2.2.1 Làm sơ Đ ỊN 2.2.2 Cắt khúc H 2.2.3 Nghiền BÌ N 2.2.4 Phối trộn TỈ N H 2.2.5 Thủy phân 2.2.6 Vô hoạt enzyme Ơ N Sử dụng tác nhân nhiệt kết hợp với HCl N H Mục đích cơng nghệ Y Hồn thiện: tác dụng HCl, enzyme bị vô hoạt, làm cho giá trị DE maltodextrin Q U ổn định, khơng bị thay đổi q trình sản xuất, ổn định chất lượng đầu sản phẩm TP Các biến đổi ẠO Hóa học: xảy phản ứng thủy phân khơng đáng kể G Đ Hóa sinh: enzyme bị vô hoạt Ư N Thiết bị thông số công nghệ H Thực thiết bị dịch hóa TR 00 Nhiệt độ: 95oC B pH vô hoạt 4,2 – 5,7 ẦN Nồng độ HCl 0,1N 10 Thời gian: – 10 phút D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A Tốc độ cánh khuấy: 200 vòng/ phút Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 32 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN H Bảng 14.Độ ổn định Termamyl Sử dụng thiết bị giống quy trình - Thơng số thiết bị:  Nhiệt độ lọc: 85 – 900C  Kích thước lưới lọc: 0,05 mm  Áp suất: – bar Đ G N Ư H ẦN TR 2.2.8 Trao đổi ion ẠO - TP 2.2.7 Lọc B Mục đích cơng nghệ: hoàn thiện 10 00 Hoàn thiện chất lượng sản phẩm, loại bỏ chất không tốt cho sản phẩm Dịch Ĩ A maltodextrin H Các chất có màu, có mùi, protein, tạp chất tích điện bị giữ lại cationit -L Í- anionit, 95% chất khống, 70% hợp chất có chứa nitơ 80% chất màu bị tách trình Chất lượng cảm quan sản phẩm tốt Biến đổi hoá học: cột xảy phản ứng trao đổi ion  Tại cột cationit có hạt nhựa polystyrene - divinylbenzen có gắn số ion dương, H+, -SO3H, -COOH,… có tác dụng chuyển muối dung dịch N Đ ÀN TO ÁN Các biến đổi D IỄ thành acid tương ứng: RSO3H + NaCl  RSO3Na +HCl Nhoùm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 33 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn RSO3H +CaSO4 (RSO3)2Ca + H2SO4 H  Tại cột anionit có hạt nhựa gắn vào nhóm bazo yếu –NR3, có tác ỊN dụng hấp thụ acid mạnh, chất hữu cơ, chất màu… H Đ NR3 + HCl  NR3HCl BÌ N NR3 +H2SO4 (NR3)2H2SO4 TỈ N H  Ngồi tính chất trao đổi ion dương âm (tạp chất) dung dịch, chất trao đổi ion dùng cơng nghiệp có tính hấp phụ, hấp phụ tốt Ơ N aminoacid, furrurol, hợp chất hữu khác, khả tách màu tăng lên N H Biến đổi vật lý: Sau qua cột cationit, pH dung dịch giảm xuống thấp (pH =2) .Q U Y Tuy nhiên sau đưa qua cột anionit, pH tăng lên cao (pH=5 cao hơn) TP Biến đổi cảm quan: 80% chất màu tạp chất tách bỏ nên dịch maltodextrin ẠO trắng G Đ Biến đổi hố lý: khơng gây biến đổi pha H Thiết bị thông số công nghệ: Ư N Biến đổi sinh học hố sinh: khơng gây biến đổi sinh học hoá sinh ẦN Bản chất phương pháp tương tác dịch maltodextrin pha rắn có chứa sẵn B 00 số chất hữu cơ…) TR ion, đổi chỗ với ion có nguồn dịch cần xử lý (Ca2+, Na+, Cl-, Mg2+, SO42-, D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A 10 Thiết bị: thiết bị trao đổi ion Nhoùm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 34 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn -L Í- H Ĩ A 10 00 B TR ẦN H Ư N G Đ ẠO TP Hình 17.Cơ chế trao đổi ion Q U Y N H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN H CNCB Maltodextrin từ khoai lang Hình 18.Thiết bị trao đổi ion ÁN Đây thiết bị dạng hình trụ, có đáy đĩa, chịu áp lực Chiều cao tầng nhựa từ 1- D IỄ N Đ ÀN TO 1,5m Gồm cột hình trụ, cột có chứa loại nhựa trao đổi ion  Cột thứ gồm cationit loại acid mạnh, có nhóm chức -SO3H  Cột thứ hai gồm anionit loại kiềm yếu, có nhóm –NR3 Nguyên tắc: dung dịch bơm vào cột để loại cation sau đưa qua cột để tiếp tục loại anion điều chỉnh pH cho dung dịch Hướng chuyển động dung dịch từ xuống, Nhoùm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 35 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn nhựa đệm, cách đơn giản để đỡ tầng nhựa đổ đầy cát vào đáy thùng Đ ỊN dòng dịch maltodextrin qua xử lý Sau lớp nhựa hết tác dụng tái sinh H Đồng thời lớp cát có chức hạn chế chảy trôi hạt nhựa trao đổi ion theo H trở lại BÌ N Để đưa cationit dạng ban đầu, cho dung dịch HCl 2- 4% chảy qua cột Và đưa H anionit dạng ban đầu cách cho dung dịch NaOH 2- 4% qua cột TỈ N Nhiệt độ tiến hành: 70 - 750C Ơ N 2.2.9 Cô đặc membrane N H Mục đích cơng nghệ: chuẩn bị khai thác Y Chuẩn bị: q trình đặc membrane nhằm chuẩn bị cho trình sấy, giúp làm Q U giảm lượng nước lớn trước đưa vào sấy, giảm lượng thời gian cho TP trình sấy ẠO Khai thác: trình phân riêng membrane giúp tách bớt nước khỏi dịch G N Các biến đổi  H Ư Biến đổi vật lý: độ nhớt dung dịch, khối lượng riêng, tỷ trọng nồng độ chất khô dung dịch Biến đổi hoá học: TR  ẦN sau cô đặc tăng Các vitamin nước bị thất thoát 00 B  10 Biến đổi sinh học: Ức chế tiêu diệt vi sinh vật nồng độ chất khơ cao Ĩ A - Đ maltodextrin, làm tăng nồng độ chất khô lên H Thiết bị thông số công nghệ D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- Thiết bị: sử dụng thiết bị đặc membrane Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 36 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn N 00 B TR ẦN H Ư N G Đ ẠO TP Q U Y Hình 19 Mơ hình đặc membrane H Ơ N TỈ N H BÌ N H Đ ỊN H CNCB Maltodextrin từ khoai lang H Ĩ A 10 Hình 20 Hệ thống thẩm thấu thực tế cơng nghiệp -L Í- Ngun lý hoạt động: Màng lọc NF (Nano Filltration) hoạt động chế chuyển động phân tử nước ÁN nhờ áp lực nén máy bơm cao áp tạo dòng chảy mạnh đẩy phân tử nước chuyển TO động mạnh chui qua lỗ màng, ta thu dòng dịch maltodextrin đặc Tiến hành D IỄ N Đ ÀN hoàn lưu nồng độ dịch chưa đạt yêu cầu kĩ thuật Thông số công nghệ:  Bề dày: 150µm  Kích thước lỗ: nm Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 37 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Mơ hình: dạng nhiều ống đứng  Áp suất trình: 40 bar  Nhiệt độ: 550C  Nồng độ chất khô: 30 - 35 % BÌ N H Đ ỊN H  2.2.10 Sấy phun TỈ N H - Thiết bị giống quy trình Thơng số cơng nghệ Nhiệt độ tác nhân sấy vào: 350oC  Áp suất bơm cao áp: 10 - 15 bar  Độ ẩm sản phẩm: không 5-6%  Thời gian sấy: 10 - 15s TP Q U Y N H Ơ N  2.2.11 Bao gói So sánh hai qui trình cơng nghệ ẠO Quy trình Quy trình Quá trình tẩy Than hoạt tính chất dễ kiếm, Nhựa có gắn chất trao đổi ion với màu rẻ tiền dịch maltodextrin đắt tiền Sau tẩy màu than hoạt Không cần có q trình lọc sau 00 B TR ẦN Ư Các tiêu H N G Đ Bảng 15.So sánh hai quy trình cơng nghệ tính phải có q trình lọc để tách Ĩ A 10 Q trình lọc vào cột để tránh tắc nghẽn than tạp chất ÁN -L Í- H Sử dụng chất hố học acid HCl enzyme Sử dụng nhiệt độ cao Cần thêm thiết bị trao đổi nhiệt mỏng để nâng nhiệt ức chế hoạt động ÀN TO Q trình vơ hoạt trao đổi ion cần lọc trước enzyme bị dịch hố Khơng tốn thêm lượng cho vơ hoạt enzyme cần thiết bị trao đổi ion để loại bỏ HCl dư Thiết bị ăn mòn D IỄ N Đ Tốn chi phí lượng Vơ hoạt enzyme thiết Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 38 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON Thiết bị đặc membrane đơn dễ bị ảnh hưởng chất lượng cảm giản, dễ vận hành, suất lớn, quan (màu sậm) Nồng độ chất tiết kiệm chi phí lượng Tuy khô cao nhiên, nồng độ chất khô thấp H Q trình đặc Đ Dùng tác nhân nhiệt, sản phẩm H GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn ỊN CNCB Maltodextrin từ khoai lang H BÌ N chiếm diện tích nhà xưởng cao TỈ N Bảng 16.So sánh chung hai quy trình Quy trình Quy trình Thiết bị Thiết bị đơn giản Thiết bị phức tạp Diện tích nhà xưởng Ít chiếm Vệ sinh thiết bị Dễ Năng lượng Tiêu tốn N H Ơ N Đặc điểm Khó Ít Tính chất vật lí Maltodextrin H Ư G SẢN PHẨM N III Đ ẠO TP Q U Y Nhiều TR ẦN Bảng 17.Tính chất vật lí Matodextrin 10 0,3-0,5 pH 4-20 4,0-7,0 Tính chất Bột màu trắng, dễ sấy khơ, hút ẩm Khơng ngọt, tan tốt cho dung dịch không màu -L Í- H Ĩ A Maltodextrin (C6H10O5)n.H2O DE 00 B KLR (g/cc) ÁN Maltodextrin sản phẩm thủy phân tinh bột khơng hồn tồn enzyme acid, TO hỗn hợp polyme có đơn vị D glucose có đương lượng dextrose DE 20 D IỄ N Đ ÀN Tuỳ theo DE mà sản phẩm bột Maltodextrin sử dụng cho mục đích cơng nghệ khác Ở qui trình sản xuất Maltodextrin có DE = 9-12 Maltodextrin có DE = 9-12 ứng dụng trong:  Công nghiệp sản xuất đồ uống, đặc biệt đồ uống cho trẻ em Nhoùm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 39 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang  GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Đồ uống thức ăn kiêng cho động viên thể thao: dễ tiêu hố, dễ hồ tan, tăng ỊN Sản phẩm ngọt, hút ẩm, hàm lượng glucose 0.8%, maltose 2.9% chất khô TỈ N H Chỉ tiêu cảm quan: bột mịn, màu trắng H Các tiêu chất lượng sản phẩm BÌ N Làm chất trợ sấy, chất giữ hương, yếu tố tạo hình Đ  H giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm Chỉ tiêu hoá lý – hoá học: Ơ N  Độ ẩm: ≤5% N H  pH: 6,5 - Q U Y  Độ tan: ≥98%  Độ mịn: 99.6% (qua lỗ rây 150 mm) TP  DE: – 12 Đ ẠO  Tro: ≤0.3% G  Hàm lượng kim loại nặng: khơng có Ư N Chỉ tiêu vi sinh ẦN H  Tổng số vi khuẩn hiếu khí: < 3000 Cfu/g TR  Coliform: < 30 Cfu/100g D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A 10 00  Samolnella: B  E.coli: Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 40 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Việt Mẫn cộng (2004) Công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa Tp H Đ Lê Văn Việt Mẫn cộng (2011) Công nghệ chế biến thực phẩm, tái lần Tp Hồ H ỊN Hồ Chí Minh, NXB Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh BÌ N Chí Minh, NXB Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh Lê Ngọc Tú & cộng (2002) Hố sinh cơng nghiệp Hà Nội, Khoa học kỹ thuật JohnM.deMan (1999) Principle of food chemistry, third edition United States of TỈ N H Ơ H Martin F Chaplin, C B (1990) Enzyme Technology New York: The press syndicate of N N America, Aspen Publishers .Q U Y the University of Cambridge Wang, Y.; Wang, L.; Starch 2000, 52, Storz, E.; Steffens, K.; Starch 2004, 56, Williams, P C.; Kuzina, D F.; Hlinka, I.; Cereal Chem 1970, 47, 197 Mazurs, E G.; Schoch, T J.; Kite, F E.; Cereal Chem 1957, 34, G Đ ẠO TP Ư N 10 Leach, H W.; McCowen, L D.; Schoch, T J.; Cereal Chem 1963, 36, H 11 Whistler, R L; Paschall, E F.; Starch: Chemistry and Technology, 2th ed., Academic Press: ẦN N.Y., 1984, p 1-718 TR 12 Franco, L M C.; Ciacco, F C.; Starch 1988, 40, 00 B 13 J Scott Smith; Y.H Hui; Food Processing – Principles and Applications 10 14 UNIFEM.1988 Cereal Processing 3stfood cycle technology source book New york, NY D IỄ N Đ ÀN TO ÁN -L Í- H Ĩ A 10017 USA, 1988, printed by photosystem, S.r.l in Rome, Italy Nhóm 22 Đóng góp PDF GV Nguyễn Thanh Tú 41 Lớp: Hc11Tp WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUYNHON ... WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON CNCB Maltodextrin từ khoai lang H NGUYÊN LIỆU Khoai lang ỊN I GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn H Đ Thành phần hóa học khoai lang BÌ N Bảng 1.Thành phần hóa học khoai lang Protein 0,8... H nhiều β-caroten đến 44,6 %, giống khoai lang trắng chứa 0,5% β-caroten ỊN giống mà hàm lượng vitamin khoai lang khác Ví dụ: khoai lang nghệ chứa H Khoai lang cóchứa nhiều loại vitamin C, A,... nên maltodextrin nghiên cứu TP ứng dụng nhiều ngành công nghệ thực phẩm ẠO Bằng việc so sánh hai qui trình cơng nghệ sản xuất Maltodextrin, để chọn qui trình Đ thích hợp, đảm bảo chất lượng sản